РЕФЕРАТ

Данная работа состоит из двух частей.

Первая часть посвящена идее межпланетного перелёта эскадрой кораблей, что является основным способом добиться высокой надёжности пилотируемого полёта на Марс. Эскадра (в этой статье) представляет собой группу, которая состоит из нескольких пилотируемых космических кораблей, которые все оснащены средствами взаимодействия, взаимопомощи и оборудованием для перемещения экипажа из одного корабля в другой. Эта концепция имеет универсальное значение для любого пилотируемого полёта за пределами действия земного притяжения, так как исключает аварии со смертельным исходом на кораблях эскадры.

Вторая часть является наброском поэтапного плана первой марсианской миссии. Приводится обоснование возможности значительного снижения мощности электрической силовой установки для пилотируемого перелёта.

 

Идея эскадры для полёта на Марс

 

Введение

Пилотируемый полёт к Марсу является одной из основных задач современной космонавтики. Он находится среди таких шагов по исследованию космического пространства как: полёт первого человека, создание космических станций, пилотируемые полёты на Луну, исследование Луны, исследование и использование ресурсов планет Солнечной системы.

Пилотируемый полёт к Марсу является важным шагом в развитии человеческой цивилизации.

Научно-исследовательские и проектные работы для определения формы, структуры и технологии полёта людей к Марсу были начаты в СССР и США в начале 1960-х годов, сразу после запуска первого искусственного спутника Земли [1], [2]. До этого, в 1948-1952, пленённый США Вернер фон Браун начал свои работы, посвященные человеческому полёту на Марс [3].

В СССР, первичная единая концепция марсианской пилотируемой миссии разрабатывалась в 1961-1969 годах. Главный конструктор Сергей Павлович Королев работавший в ОКБ-1, которое затем стало называться РКК «Энергия», начал эти работы, и потом они были продолжены его коллегами и преемниками, вместе с многочисленными коллективами [4].

Этот первичный детальный проект был создан на идее «единого пилотируемого корабля». В соответствии с этим планом, только один единственный космический корабль должен перевозить экипаж и все системы для полной реализации миссии к Марсу. Экспедиция была запланирована как короткая с продолжительностью пребывания на поверхности Марса в течение 30 дней.

К концу 1960-х годов, фон Браун исповедовал идею экспедиции на ядерном ракетном двигателе. Он отказался от концепции 1946-1952 годов со «многими пилотируемыми кораблями» и выбрал концепцию экспедиции с единственным пилотируемым кораблём [5].

Все другие известные работы говорили о перевозке экипажа к Марсу и обратно к Земле с использованием только одного пилотируемого космического корабля [6].

Решение об использовании одного пилотируемого космического корабля основывается на вероятностных предпосылках. Пусть надёжность одного средства равна г, г <1. Если количество судов (в любой группе) равно N, вероятность что чрезвычайная ситуация не произойдет с кем-либо из группы кораблей выражается формулой:

р(N) = rᶰ                                                                                                                                                          (1)

р(N) — вероятность безаварийного полёта. Она уменьшается пропорционально rᶰ.

Крайне важно, чтобы все корабли в группе полагались не связанными друг с другом, и если чрезвычайное происшествие случится в межпланетном пространстве (это очень важно), то оно приведёт к летальному исходу для экипажа одного судна.

Пример:

Пусть r = 0,9, q = 1-r = 0,1, N = 3.

q — вероятность несчастного случая для одного корабля. Биноминальная формула для этого случая:

(r + q)³ = r³ + 3r²q + 3rq² + q³                                                                                                                (2)

r³= 0,729 — это вероятность того, что аварий не будет,

3r²q = 0,243 — это вероятность того, одно любое судно может постигнуть несчастный случай,

3rq² = 0,027 — это вероятность того, что любые два судна может постигнуть несчастный случай,

q³ = 0,001 — это вероятность того, все суда постигнет несчастный случай.

Таким образом, мы можем видеть, что увеличение числа автономных транспортных средств в групповом полете увеличивает вероятность потери людей. В этом примере, увеличение в 2,7 раза по сравнению со схемой, в которой используется один пилотируемый космический корабль. Более того, несмотря на это, вероятность возрастает от 0,9 до 0,999 для шанса на достижение Марса хотя бы кем-то, привёденный выше результат неприемлем для идеи марсианской экспедиции. Тем не менее, для одного пилотируемого космического корабля, который летит за пределы гравитационного поля Земли, будет фатальна любая чрезвычайная ситуация. Это тоже неприемлемо.

 

Идея перелёта эскадры. Определение эскадры.

Эскадра – один из вариантов, см рис.1.

%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d1%82%d0%be%d1%87%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d1%80%d0%b8%d1%81%d1%83%d0%bd%d0%be%d0%ba-9

При учёте взаимопомощи всех экипажей космических кораблей эскадры радикально меняется оценка надёжности полётов.

 

Состав и формирование эскадры.

Три состава эскадры были исследованы в настоящей статье. Они не охватывают все возможные варианты, но позволяют понять характеристики обсуждаемого предмета.

Эскадра состоит из нескольких космических кораблей (рассматриваются от двух до четырёх космических кораблей). Если их количество N = 2, то оба корабля являются пилотируемыми, при N> 2 количество пилотируемых космических кораблей, во время запуска с околоземной орбиты, остаётся равным двум. Четыре или шесть членов экипажа распределены по пилотируемым космическим кораблям. Запасы на каждом корабле должны быть достаточными для всех людей, кто летит в эскадре.

Стоит также отметить, что увеличение количества кораблей в два, три, четыре раза (2 … 4 вместо 1) не приведет к кратному росту стоимости миссии. Это следует из хорошо известного факта: чтобы изготовить любой космический корабль для конкретной космической программы нам нужно 1/10 … 1/20 от стоимости технологической и экспериментальной доводки опытного образца, и ещё меньшая часть от затрат на создание всей программы. Следовательно, увеличение количества кораблей приведёт к росту стоимости пилотируемой части миссии на 10 … 20% и менее, и если мы примем во внимание аппаратное и энергетическое обеспечение миссии, приращение стоимости будет еще меньше.

Это особенно актуально для того наброска, который приведён во второй части, потому что космический корабль становится значительно проще в этом случае.

Те же соображения позволяют признать, что каждый корабль эскадры будет полностью снабжён системами и расходными материалами для всех участников экспедиции. Это означает, объём спасательных операций и, следовательно, время для их реализации будет сведено к минимуму (мы увидим ниже, что это очень важно), и, следовательно, вероятность неудачи спасательной операции заметно уменьшится.

Эскадра формируется на высокой околоземной орбите (Н = 800 … 1000 км). Транспортные ракеты доставляют экипаж к эскадре. Для дальнейшего полета, космические корабли эскадры используют электрические двигатели с ядерными источниками энергии (иная версия — с использованием солнечной энергии). Наилучшее расстояние между судами (около 300 км) настраивается на этой начальной орбите. Это расстояние позволяет снизить дозу облучения от ядерных реакторов до приемлемого уровня (Защитный экран защищает только «собственный» экипаж). Другими словами, выбор такого расстояния позволяет не менять принципы построения экранов защиты от реакторного излучения. С другой стороны, это расстояние мало по сравнению с межпланетными расстояниями. Оно определяет разумное время, необходимое для пилотируемого космического корабля или бортовых транспортных кораблей (бортовой индивидуальный транспорт), чтобы приблизиться и оказать помощь другому космическому кораблю при крайней необходимости. Космические корабли эскадры стартуют с околоземной орбиты практически одновременно.

 

Статистические характеристики полёта эскадры

Целью приведённого далее расчёта является показать, как увеличивается вероятность успеха экспедиции при полёте эскадры.

Следует отметить, что поломка каждого космического корабля в эскадре независима от поломок остальных, что лежит в основе расчёта. Это необычайно важный фактор, особенно в сочетании с возможностью взаимопомощи экипажей космических кораблей…

Очень трудно избежать шанса аварии независимо от того, сколько труда / финансов вложено в проектирование отдельного космического корабля (в общем смысле, в любую достаточно сложную систему). Невозможно избежать шансов на аварию на космическом корабле. Если мы рассматриваем пилотируемый полёт, добавляется психологический фактор, и, следовательно, надёжность не возрастает в такой системе, так как система становится более сложной. Надёжность может даже уменьшиться с усложнением системы — из-за взаимодействия ошибок и их накопления.

Наоборот, если принцип независимого отказа реализуется в случае нескольких космических кораблей разнесённых в пространстве, то можно повысить надежность за счёт дополнительных вложений. Но это работает только в сочетании с принципом взаимопомощи.

Оно того стоит. Следует иметь в виду, что, когда надёжность асимптотически приближается к значению 1,0 (с инкрементом лишь несколько процентов), это приводит к снижению вероятности отказа всей системы в несколько раз, или даже в десятки раз.

Применительно к нашей теме это утверждение является чрезвычайно важным, поскольку показывает прямой путь увеличения вероятности успеха за счет дополнительных вложений.

Уравнения, описывающие вероятность воплощения поставленной задачи

Следующее соотношение представляет вероятность успешного завершения миссии, P:

Р = 1 -(q+q₁)                                                                                                                                                  (3)

Где q — вероятность неудачного перелёта или того, что критическая аварийная ситуация произойдёт во время полёта,

q₁ — то же самое на всех других этапах (спуск к поверхности Марса, пребывание на поверхности, покидание Марса и посадка на поверхности Земли).

Структура переменной «q» рассматривается далее.

Пусть надёжность космического корабля равна r, следовательно вероятность возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС) равна, соответственно, 1-r. Если в эскадре есть N судов, то соотношение (4) даёт вероятность F, что по крайней мере одна авария произойдёт:

F = 1- rᶰ                                                                                                                                                           (4)

Как видно из соотношения (4), если количество кораблей в эскадры возрастает, вероятность возникновения чрезвычайной ситуации, по крайней мере на одном судне растёт (r<1, rᶰ<r).

Этот эффект от увеличения количества элементов системы (описан выше) компенсируются, и вероятность успеха возрастает по сравнению с идеей «единого пилотируемого корабля» из-за: а) независимости поломок на различных кораблях, б) возможности взаимопомощи и перемещения экипажа с поломанного корабля на корабль в рабочем состоянии. Переменная «s» тогда появляется в расчетах — вероятность успешного выполнения спасательной операции.

С предположением, что вероятность успеха спасательной операции s = ​​1, статистические характеристики могут описываться биноминальной формулой вероятности. Пусть q — риск поломки на космическом корабле эскадры, а r — надёжность корабля, q + r = 1. В случае N космических кораблей:

1 = (q + r)ᶰ                                                                                                                                                     (5)

Формулы, описывающие статистические характеристики эскадры для s = 1 приведены в таблице 1. В результате, если s = 1, то полёт будет успешным, если по крайней мере один космический корабль эскадры останется в рабочем состоянии.

%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d1%82%d0%be%d1%87%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d1%80%d0%b8%d1%81%d1%83%d0%bd%d0%be%d0%ba-4

В таблице 2 приведены формулы, описывающие статистические характеристики эскадры при условии? что вероятность успешной спасательной операции s<1.

%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d1%82%d0%be%d1%87%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d1%80%d0%b8%d1%81%d1%83%d0%bd%d0%be%d0%ba-5

Параметр Еᵢ (Е₂,  E₃, и, соответственно, Е₄) рассматривается в качестве критерия эффективности эскадры. Это число (значительно больше, чем 1 в представленных расчётах) является отношением вероятности неудачи миссии с одним кораблём к соответствующей вероятности в случае полёта эскадры.

Еᵢ = q / (1 — R(s)ᵢ),                                                                                                                                         (6)

где R (s)ᵢ — вероятность успешного завершения полёта эскадры из «N» кораблей, и «s» — вероятность успеха спасательной операции.

Результаты расчётов представлены в таблице 3. Расчёты выполнены по формулам, приведенным в таблицах 1 и 2, для S = 0,95 и S = ​​0,98. Эти значения s соответствуют надёжности современных систем, которые используются для перевозки экипажа на / от орбитальных станций с середины 70-х годов (надежность вышеупомянутых систем в действительности даже ближе к 1).

%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d1%82%d0%be%d1%87%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d1%80%d0%b8%d1%81%d1%83%d0%bd%d0%be%d0%ba-6

Можно видеть, что в случае полёта эскадры с этими значениями «s», вероятность неудачи может быть уменьшена в разы и / или в десятки раз.

Рис. 2 показывает зависимость «Е» (эффективность) от «s», когда «s» лежит в диапазоне 0 <s ≤ 1. Заметно, что эффективность эскадры чувствительна к значению «s» и становится больше 1,0 при х> 0,5 [7].

%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d1%82%d0%be%d1%87%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d1%80%d0%b8%d1%81%d1%83%d0%bd%d0%be%d0%ba-10

 

Примерное описание пилотируемого корабля

Пилотируемые космические корабли миссии должны иметь оборудование, обеспечивающие успех спасательной операции. По-видимому, спасательный аппарат должен быть включён в перечень систем как пилотируемых, так и беспилотных космических кораблей эскадры. Аппарат должен быть установлен на соответствующий стыковочный узел. Кроме того, должен быть обеспечен дополнительный стыковочный узел, на который, если необходимо, спасательный аппарат с экипажем может состыковаться для оказания помощи, или другой спасательный аппарат, изначально расположенный на другом космическом корабле, может быть состыкован.

Микроволновый или лазерный канал передачи энергии на борту кораблей может быть весьма важным оснащением.

 

Особенности спасательной операции.

Выше написано, что аварии являются статистически независимыми, если происходит сбой на каком-либо корабле эскадры. Это действительно так, но пока другие космические корабли эскадры занимаются спасательной работой, это условие не существует. Понятно, если сбой происходит в активной части траектории полета, то электрические ракетные двигатели всех космических кораблей должны быть выключены, чтобы спасательная операция могла начаться, и должны быть включены после того, как работа завершится. Эта процедура нарушит основную траекторию полета, а полёт должен будет выполняться в соответствии со скорректированным планом.

Таким образом, операция по спасению состоит из двух этапов.

Первый. Отключение всех ракетных двигателей всех судов является первым действием, с дальнейшим устранением технической проблемы. Из-за особенностей электрического ракетного двигателя — делает только очень небольшое изменение параметров траектории в каждый момент времени, разброс эскадры предотвращается.

Второй этап. Все рабочие корабли эскадры продолжают полёт. Электрические ракетные двигатели включаются и полёт продолжается по скорректированной траектории, так как заданная траектория получила воздействие в результате остановки электрических ракетных двигателей.

Таким образом, параметр «s» должен состоять из двух множителей

s = s₁ * s₂.

Где s₁ является вероятностью решить технические проблемы и s₂ — вероятность успешного завершения полёта по исправленной траектории.

Пример полёта по исправленной траектории приведён на рис. 3. Это типичная ситуация при сбое во время активной фазы перелёта.

%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d1%82%d0%be%d1%87%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d1%80%d0%b8%d1%81%d1%83%d0%bd%d0%be%d0%ba-11

Здесь проявляется важное качество электрического ракетного двигателя. Электрический ракетный двигатель является критически важным для предотвращения разброса эскадры в случае, если неисправность возникнет на активной части траектории (в межпланетном пространстве и на границах гравитационных полей Солнца и планеты), и остаётся важным, после спасения, для успешного завершения полёта. Это обусловлено двумя особенностями малой тяги электрического ракетного двигателя: небольшое изменение траектории за небольшое время работы и (тоже важно) возможность изменять удельный импульс.

Примечание: полёт эскадрой несовместим с высокой тягой ракетных двигателей, т.е. тягой двигателей на химическом топливе и тягой ядерных тепловых ракетных двигателей, так как эти системы не могут предотвратить рассеяние эскадры в экстренном случае.

 

Концепция экспедиции на Марс

Идея эскадры, представленная выше, является важной частью предлагаемого плана марсианской экспедиции, но это только часть. Сам план экспедиции представлен ​​ниже.

Концепция экспедиции, рассмотренная здесь, означает первую научную экспедицию, являющуюся первым шагом в цепочке: первый полный цикл научной экспедиции (=Экспедиция) — Постоянная станция на поверхности Марса — поселение на Марсе. Смотрите рис. 4.

%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d1%82%d0%be%d1%87%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d1%80%d0%b8%d1%81%d1%83%d0%bd%d0%be%d0%ba-12

Концепция экспедиции отказывается от ранее высказанных идей: экспедиции в качестве краткого визита на неподготовленный место на поверхности Марса, реализации экспедиции с использованием одного грандиозного уникального космического корабля. Эти устаревшие идеи представлены комплексно в [8].

Здесь предложено следующее: этот вид экспедиции укладывается в диапазон значений электрической мощности электрических ракетных двигателей от 10000 кВт до 50000 кВт. Необходимо знать цифры, которые были достигнуты на сегодняшний день: для атомной установки в космосе — 5 кВт, для солнечных батарей в космосе — 120 кВт. Это значительно ниже представленных требований. Следует отметить, однако, что электрический ракетный двигатель мощностью 500 кВт был испытан к текущему моменту [9].

Таков контраст между уровнем развития космонавтики, которая практически готова к экспедиции на Марс, и технического уровня в области космической ядерной и солнечной энергетики.

Предлагаемая концепция указывает путь преодоления этого разрыва.

Основные особенности концепции:

A) Лагерь экспедиции на поверхности Марса заранее должен быть готов для её размещения.

Б) Всё оборудование экспедиции должно быть распределено между несколькими грузовыми космическими кораблями и, как следствие, этим получится достигнуть экономически удобного распределения по времени всего процесса экспедиции. Каждый функционально независимый компонент лагеря поставляется с использованием отдельного специального грузового космического корабля.

В) Эскадра является составной частью предлагаемой схемы.

Г) Все участвующие космические корабли на этапах создания инфраструктуры и доставки людей оснащаются электрическими ракетными двигателями.

Мощность электрических двигателей растёт от одного шага к другому в процессе их использования в рамках проекта. Двигатели становятся более эффективными, чтобы выполнить задачу доставки людей. Всё соответствующее оборудование: космические корабли и спускаемые аппараты, а также всё оборудование для обратного перелёта должно быть освоено в этот период времени в беспилотном виде.

Это дополнительное фундаментальное условие эффективности концепции экспедиций в составе эскадры.

 

Набросок предлагаемой концепции

Набросок концепции пилотируемой миссии на Марс приведён на рис. 5.

%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d1%82%d0%be%d1%87%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d1%80%d0%b8%d1%81%d1%83%d0%bd%d0%be%d0%ba-13

Этот набросок концепции первой экспедиции на Марс предполагает, что программа состоит из четырех этапов.

  • Первым этапом является организация лагеря на поверхности Марса.
  • Вторым этапом является проектирование и доставка жилого комплекса на территорию лагеря.
  • Третьим этапом является доставка экипажа экспедиции в лагерь на поверхности Марса.
  • Четвёртым этапом является возвращение экипажа на Землю после завершения экспедиции.

Ниже приводится список объектов (и / или операций), доставляемых (выполняемых) транспортной системой на каждом этапе. Транспортная система полагается оборудованной электрическими ракетными двигателями с ядерными энергетическими установками в качестве источников энергии.

Первый этап

  1. Космический пирс на орбите вокруг Марса для швартовки кораблей, оснащенных ядерной установкой. Все транспортные космические корабли должны стыковаться к пирсу после того, как они выполнили свои задачи. Возможно, эта идея полезна, чтобы избежать ядерного загрязнения марсианского неба.
  2. Лагерная атомная электростанция (ЛАЭС) и компоненты электросистем должны быть доставлены ​​и установлены ​​на территории лагеря. Это будет основным источником электроэнергии для всего оборудования экспедиции [10].
  3. Методика построения защиты от излучения ЛАЭС с использованием марсианской почвы. Эта методика будет использоваться для создания ограждений вокруг ЛАЭС ради уменьшения дозы облучения в обитаемой зоне лагеря. Позже эта методика позволит использовать марсианскую почву для создания месторасположения жилых помещений экипажа, защищённых от радиации ЛАЭС и от высокоэнергетического космического излучения.
  4. Техника для перемещения и создания жилых помещений в лагере. Жилой комплекс будет доставлен на поверхность Марса без экипажа. Он должен                 быть перемещён после спуска, а затем должен быть устроен и установлен.
  5. Беспилотный транспорт и человекоподобные роботы доставляются в лагерь экспедиции. Их задача состоит в том, чтобы встретить посадку космонавтов и астронавтов, чтобы помочь восстановиться после прибытия и чтобы перевезти новоприбывших в жилые помещения.

Второй этап

  1. Ракеты и средства для обратного межпланетного перелёта. Это оборудование должно быть полностью протестировано в период создания лагеря. Эскадра обратного перелёта должна прибыть на орбиту Марса до того, как экипаж будет доставлен к Марсу в ходе прямого перелёта.
  2. Жилое оборудование поставляется на территории лагеря экспедиции. Оборудование лагеря подготавливается для размещения экипажа экспедиции

Третий этап — пилотируемый

  1. Эскадра пилотируемых космических кораблей доставляет экипаж экспедиции на низкую околомарсианскую орбиту. Экипаж каждого пилотируемого космического корабля перемещается в бортовой жилой модуль, обеспеченный радиационной защитой. Радиационная защита состоит из двух компонентов: экран из тяжелого металла и экран из топливных баков.
  2. Космонавты садятся на поверхность Марса с использованием личного спускаемого аппарата. Это решение имеет два преимущества: даёт наибольшую вероятность успеха экспедиции и возможность космонавтам поддерживать друг друга.

Четвёртый этап

  1. Следующие процедуры должны быть выполнены, чтобы совершить обратный перелёт к Земле. Жилой модуль каждого космического корабля прямого перелёта стыкуется специальными электрическими ракетными двигательными модулями (для обратного полёта), которые ранее были доставлены на низкую марсианскую орбиту. Эскадра обратного перелёта подготавливается таким образом. Заранее доставленные химические ракеты доставят экипаж на борт «эскадры космических кораблей обратного перелёта», а затем произойдёт и сам обратный перелёт.

 

О рабочем диапазоне мощностей электрических двигателей в описываемой миссии

Очевидно, что представленный план даёт более умеренный режим разработки и финансирования данного предприятия, подобно тому, как реализуется проект МКС в течение последних 16 лет.

Существует очень важный дополнительный элемент в этом подходе, и он был главным для теоретической разработки описанного варианта экспедиции. Это возможность уменьшения мощности электрических ракетных двигателей, участвующих во всех доставочных операциях на всех четырех этапах. Рассчитанные значения мощности равны примерно 125 … 300 кВт для первого этапа и до 900 … 1100 кВт для второго и последующих этапов.

Возможность снижения мощности обусловлена тремя факторами:

1) В целом распределение грузов экспедиции между всеми космическими кораблями снабжения. В результате, стандартная полезная нагрузка для грузового судна составляет 20 тонн. Максимальная масса — масса пилотируемого космического корабля, оснащённого противорадиационным щитом — 42 тонны.

2) Значительное увеличение времени межпланетного полёта, во всех случаях, кроме пилотируемого. Этот сильно влияет на уровень мощности.

3) Уменьшение удельного импульса электрических ракетных двигателей. Проблемы с доставкой груза заключаются в существующих тяжелых ракетах-носителях. Теперь критерий оптимальности не минимальное значение посторонней массы. Должный критерий заключается в снижении цены, среди прочего путём уменьшения мощности электрических ракет, которые должны быть созданы.

Результаты расчёта представлены в таблице 4.

%d0%bd%d0%be%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d1%82%d0%be%d1%87%d0%b5%d1%87%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d1%80%d0%b8%d1%81%d1%83%d0%bd%d0%be%d0%ba-7

Исходными данными расчёта были результаты, представленные в работе [11].

 

Выводы.

  1. Идея межпланетного пилотируемого полёта эскадры космических кораблей, при условии наличия средств взаимопомощи, основывается на двух утверждениях:
  • Во-первых, статистическая независимость аварий на разных кораблях эскадры.
  • Во-вторых, в связи с возможностью взаимопомощи экипажей, безопасность и шансы          на успех экспедиции значительно возрастают и, что очень важно, практически                      устраняется возможность аварий со смертельным исходом.
  1. Только электрические ракетные двигатели должны использоваться в эскадренной концепции межпланетных перелётов. Концепция несовместима с высокой тягой ракетных двигателей, то есть с двигателями на химическом топливе и ядерными тепловыми ракетными двигателями, так как они не могут предотвратить рассеяние эскадры при поломке одного корабля.
  2. Представлен набросок марсианской экспедиции, созданный с учётом современного состояния ракетно-космических технологий с видением реальных перспектив ядерно-электрических или солнечных электрических ракетных двигателей в сочетании с идеей максимального разделения полезной нагрузки экспедиции.
  3. Это наиболее реалистичная и достоверная версия экспедиции, осуществимая за сравнительно короткое время.

Тем не менее, для этой цели необходим значительный прорыв в космической энергетике.

Владимир Юдицкий

 

Список использованных источников

  1. Space-rocket corporation «Energy» by S.P.Korolev 1946-1996. Book Issued by SRC «Energy» 1996. (In Russian)
  2. Portree, David S.F., Humans to Mars: Fifty Years of Mission Planning. 1950-2000, NASA Monographs in Aerospace History Series, Number 21, February 2001
  3. Encyclopedia Astronautica//Von Braun Mars Expedition – 1952// http://www.astronautix.com/craft/vonn1952.htm
  4. RSC “Energia” official site.//Martian Mission. Groundwork for the Mission to Mars. http://www.energia.ru/en/history/mars/works.html
  5. Encyclopedia Astronautica //Von Braun Mars Expedition – 1969. http://www.astronautix.com/craft/vonn1969.htm
  6. Human Exploration of Mars: The Reference Mission of the NASA Mars Exploration Study Team// Stephen J. Hoffman, Editor, David I. Kaplan, Editor. //Lyndon B. Johnson Space Center, Houston, Texas, July 1997. NASA Special Publication 6107
  7. V.D.Yuditskiy et al https://docs.google.com/file/d/0B89pQTVPwy4PdjBjbUM0Q0FmS28/edit
  8. Manned expedition to Mars./Moscow. Academy of astronautics of Tsiolkovsky, 2006. Editor A.S.Koroteev. ( in Russian)
  9. Development of High Power Magnetoplasmadynamic Thrusters in the USSR//IEPC-2007-136 //Presented at the 30th International Electric Propulsion Conference, Florence, Italy September 17-20, 2007 //O.A. Gorshkov, V.N. Shutov, K.N. Kozubsky, V.G. Ostrovsky, V.A. Obukhov11
  10. Branets V.N, et al. Nuclear power for lunar base // Aerospace Technology. Proceedings of the RSC «Energia». S.P.Korolev. Ser. 12 Vol. 1-2. Korolev, 2007, pp 23-31 (in Russian)
  11. G.L.Grodzovskiy, Yu.N.Ivanov, V.V.Tokarev. “Space Flight Mechanics. Optimisation problems” Moscow, Issued by «Nauka». 1982. The book available in English translation: http://ia600505.us.archive.org/14/items/nasa_techdoc_19690023976/19690023976.pdf